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第1章MATLAB 7.x概述1

1.1 MATLAB简介1

1.1.1 MATLAB的发展1

1.1.2 MATLAB的主要特点2

1.2 MATLAB 7.x的安装3

1.3 MATLAB 7.x的运行环境7

1.3.1 MATTLAB 7.x的启动7

1.3.2 MATLAB 7.x的工作环境8

1.3.3命令窗口（CommandWindow）9

1.3.4 历史命令（HistoryCommand）窗口11

1.3.5 目录和文件管理14

1.3.6搜索路径管理17

1.3.7工作空间和数组编辑器18

1.3.8工作空间数据的保存20

1.4 MATLAB 7.x的帮助系统22

1.4.1命令行帮助查询22

1.4.2演示帮助查看24

1.4.3内容帮助浏览25

1.4.4索引方式查询帮助文件26

1.4.5查询帮助文件26

1.5本章小结27

第2章MATLAB基础知识28

2.1 MATLAB计算的介绍28

2.1.1简单的计算示例28

2.1.2基本的数学运算符号30

2.1.3命令行中的常用标点31

2.1.4命令窗口中的常用操作和编辑命令31

2.1.5命令窗口的显示33

2.2数值、变量和表达式35

2.3数值数据类型36

2.3.1整数36

2.3.2浮点数39

2.3.3整型浮点数间的操作函数40

2.3.4复数41

2.3.5常见的数学函数43

2.4数组45

2.4.1一维数组的创建46

2.4.2多维数组的创建48

2.4.3数组的运算51

2.4.4常用的标准数组53

2.4.5低维数组的寻址和搜索54

2.4.6低维数组的处理函数58

2.4.7高维数组的处理和运算61

2.5单元数组和结构体63

2.5.1单元数组的创建和操作63

2.5.2单元数组函数66

2.5.3结构体创建68

2.5.4结构体函数69

2.6字符串71

2.6.1字符串创建和简单操作71

2.6.2正则表达式搜索字符串74

2.7关系和逻辑运算76

2.7.1关系运算符76

2.7.2逻辑运算符77

2.7.3关系和逻辑函数78

2.8本章小结80

第3章 矩阵运算81

3.1矩阵函数和特殊矩阵81

3.1.1常见的矩阵处理函数81

3.1.2特殊矩阵83

3.1.3稀疏矩阵83

3.2矩阵分析86

3.2.1范数分析87

3.2.2条件数分析89

3.2.3 矩阵的行列式90

3.3线性方程组92

3.3.1恰定方程组92

3.3.2欠定方程组94

3.3.3超定方程组95

3.4矩阵分解96

3.4.1 Cholesky分解97

3.4.2不完全Cholesky分解98

3.4.3 LU分解100

3.4.4不完全LU分解101

3.4.5 QR分解103

3.4.6奇异值分解106

3.5特征值分析108

3.5.1特征值和特征向量109

3.5.2稀疏矩阵的特征值和特征向量111

3.5.3特征值的条件数112

3.5.4特征值的复数问题113

3.6本章小结114

第4章MATLAB 7.x编程基础115

4.1 M文件编辑器115

4.1.1打开M文件编辑器115

4.1.2 M文件编辑器的设置117

4.1.3 M文件编辑器的打印属性设置117

4.2 M脚本文件的编写118

4.3流程控制120

4.3.1 for循环结构120

4.3.2 while循环结构121

4.3.3 if判断结构122

4.3.4 switch分支选择结构123

4.3.5 try-catch结构124

4.4控制命令126

4.4.1 continue命令126

4.4.2 break命令126

4.4.3 return命令127

4.4.4 input命令128

4.4.5 keyboard命令128

4.4.6 error和warning命令129

4.5程序的向量化概念129

4.5.1程序的向量化130

4.5.2向量化和循环结构的对比131

4.5.3逻辑数组和向量化132

4.6 M函数文件134

4.6.1函数文件的创建134

4.6.2伪码文件135

4.6.3输入输出参数136

4.6.4任意个数输入输出参数137

4.6.5函数句柄和匿名函数140

4.7程序的调试和剖析143

4.7.1程序调试的常见错误143

4.7.2直接调试方法143

4.7.3通过工具调试144

4.7.4 M文件剖析146

4.8本章小结149

第5.章 数据可视化150

5.1图形绘制示例150

5.2二维图形绘制152

5.2.1 plot函数152

5.2.2线型、标记和颜色155

5.2.3图形坐标轴设置156

5.2.4多个图形叠绘及多个图形窗口159

5.2.5子图绘制161

5.2.6交互式绘图和屏幕刷新162

5.2.7 plotyy函数绘制双坐标轴164

5.2.8 easy绘图命令166

5.3三维图形绘制168

5.3.1曲线图绘制168

5.3.2网格图绘制169

5.3.3曲面图的绘制172

5.3.4绘制等值线图175

5.4四维图形可视化177

5.4.1 slice切片命令177

5.4.2其他slice函数178

5.4.3等值面图绘制179

5.5复数变量图形绘制182

5.6特殊图形绘制183

5.6.1 area区域绘图184

5.6.2 pie饼图绘制185

5.6.3直方图和梯形图185

5.6.4矢量分布图绘制187

5.6.5误差线图形绘制188

5.6.6离散数据绘制189

5.6.7伪色彩图绘制190

5.6.8极坐标图形绘制191

5.7图形的打印输出192

5.8本章小结194

第6章 数据分析195

6.1数据插值195

6.1.1一维插值195

6.1.2二维插值199

6.1.3样条插值201

6.2曲线拟合203

6.3图形界面曲线拟合204

6.3.1曲线拟合示例204

6.3.2拟合残差图形绘制205

6.3.3数据预测207

6.4傅里叶分析208

6.4.1离散傅里叶变换208

6.4.2傅里叶变换相关的常用函数211

6.4.3傅里叶级数212

6.4.4使用FFT进行插值215

6.5优化问题217

6.5.1非线性无约束优化217

6.5.2约束条件下的非线性优化220

6.5.3最小最大值的优化问题221

6.5.4线性规划求解223

6.6常微分方程224

6.6.1常微分方程介绍224

6.6.2常微分方程求解225

6.6.3加权常微分方程229

6.6.4延迟微分方程231

6.6.5常微分方程的边界问题232

6.7函数的零点问题234

6.7.1一元函数的零点234

6.7.2多元函数的零点235

6.8数值积分236

6.8.1一元函数的数值积分237

6.8.2多重数值积分238

6.9概率论和数理统计239

6.9.1概率分布239

6.9.2数据分布分析241

6.9.3假设检验242

6.10本章小结245

第7章 符号计算246

7.1符号对象和符号表达式246

7.1.1符号对象的创建命令246

7.1.2符号对象的创建示例247

7.1.3符号计算中的运算符和函数248

7.1.4符号对象的类别识别命令248

7.1.5符号表达式中的变量确定249

7.1.6符号精度计算250

7.2符号表达式的操作250

7.3符号表达式的替换252

7.4符号函数的操作253

7.4.1反函数操作253

7.4.2复合函数操作254

7.5符号微积分255

7.5.1级数求和255

7.5.2符号极限255

7.5.3符号微分256

7.5.4符号积分258

7.6符号积分变换259

7.6.1傅里叶变换及其反变换259

7.6.2拉普拉斯变换及其反变换260

7.6.3 Z变换及其反变换261

7.7符号代数方程求解262

7.8符号微分方程求解263

7.9利用Maple进行符号计算265

7.9.1 Maple函数的使用265

7.9.2 Maple经典函数的调用266

7.9.3 Maple库函数的帮助268

7.10符号分析可视化270

7.10.1 funtool分析界面270

7.10.2 taylortool分析界面271

7.11本章小结272

第8章Simulink仿真系统273

8.1 Simulink基础知识273

8.1.1 Simulink的启动273

8.1.2 Simulink创建仿真示例274

8.1.3模块库浏览器278

8.1.4 Simulink模型窗口279

8.1.5模型窗口的菜单栏280

8.2 Simulink模型操作283

8.2.1 Simulink模型的原理283

8.2.2模块的操作284

8.2.3信号线的操作286

8.3 Simulink信号287

8.3.1常见信号287

8.3.2复数信号288

8.3.3虚拟信号和信号总线289

8.3.4创建信号组291

8.3.5自定义信号源294

8.4常用的Sink模块295

8.5 Simulink仿真系统的设置298

8.5.1解算器（Solver）的设置299

8.5.2仿真数据的输入输出设置300

8.5.3仿真诊断设置301

8.6线性连续系统建模303

8.6.1使用积分模块303

8.6.2使用积分器求解微分方程305

8.6.3传递函数进行仿真306

8.6.4状态空间方法进行系统仿真308

8.7非线性连续系统建模309

8.7.1非线性仿真系统建模简介309

8.7.2任意非线性函数的仿真312

8.8封装子系统创建和受控执行315

8.8.1使用模块组合子系统315

8.8.2通过子系统模块创建子系统316

8.8.3封装子系统318

8.8.4使能控制子系统320

8.8.5触发控制子系统321

8.9离散时间系统和混合系统322

8.10命令方式运行Simulink324

8.11本章小结325

第9章 句柄图形326

9.1句柄图形体系326

9.1.1图形对象326

9.1.2句柄对象327

9.1.3对象属性328

9.1.4图形对象句柄创建示例328

9.2图形对象创建329

9.2.1创建图形对象329

9.2.2访问图形对象句柄331

9.2.3使用句柄操作图形对象333

9.3图形对象设置334

9.3.1用set命令设置属性334

9.3.2图形的默认属性337

9.3.3句柄图形的通用属性338

9.4高级绘图对象339

9.4.1 Nextplot属性339

9.4.2 Newplot命令340

9.4.3高级绘图命令340

9.5坐标轴对象341

9.5.1坐标轴的几何属性342

9.5.2坐标轴的刻度属性343

9.5.3坐标轴的照相机属性344

9.5.4坐标轴的尺度、方向属性346

9.6本章小结346

第10章 图形用户界面347

10.1图形用户界面介绍347

10.2图形用户界面控件349

10.2.1图形用户界面控件的创建349

10.2.2鼠标动作执行353

10.2.3事件队列的执行顺序355

10.2.4回调函数的编写355

10.3对话框对象360

10.4界面菜单364

10.5编写M文件368

10.6图形界面创建工具GUIDE370

10.6.1 GUIDE的启动370

10.6.2创建图形用户界面对象372

10.6.3设置组件的属性375

10.6.4编写回调函数377

10.6.5图形用户界面的执行379

10.6.6 GUIDE创建的工具379

10.6.7创建带UIcontrol控件的图形界面381

10.6.8创建带菜单和坐标轴的图形界面384

10.7本章小结388

第11章 文件读取I/O389

11.1工作空间数据读取389

11.2数据文件的导入和导出391

11.3底层文件读取I/O393

11.4文件名称处理395

11.5处理二进制文件397

11.5.1读取M文件397

11.5.2读取文本文件399

11.5.3写入文本文件401

11.6处理文本文件402

11.6.1使用csvread读取文本文件402

11.6.2使用dlmread读入数据403

11.6.3使用textread读入文件405

11.6.4使用textscan读入数据407

11.6.5使用csvwrite输出文本数据408

11.6.6使用 dlmwrite输出数据409

11.7图像文件读入和输出410

11.7.1图像文件读入410

11.7.2图像文件输出412

11.8本章小结413

第12章MATLAB 7.x的编译器414

12.1编译器概述414

12.2编译器的安装和配置415

12.2.1安装前提415

12.2.2编译器的安装415

12.2.3配置编译器415

12.3编译过程420

12.3.1安装MCR421

12.3.2 MCR编译过程422

12.4编译命令423

12.5编译生成独立运行程序425

12.5.1编译M文件425

12.5.2 M文件和C文件的混合编译428

12.5.3编译图形绘制M文件430

12.6调用M文件中的函数接口434

12.7编译生成共享库函数438

12.8本章小结446

第13章 应用程序接口447

13.1 C语言MEX文件447

13.1.1 MEX文件的数据447

13.1.2 C-MEX文件的调用448

13.1.3创建MEX文件451

13.2 FORTRAN语言的MEX文件454

13.2.1 FORTRAN-MEX函数的调用454

13.2.2 MEX函数456

13.3 MAT文件458

13.3.1 MAT函数458

13.3.2 C语言创建MAT文件459

13.3.3 FORTRAN语言创建MAT文件462

13.4 MATLAB的引擎技术465

13.4.1 MATLAB引擎技术简介466

13.4.2创建使用引擎技术程序467

13.5 Java语言接口471

13.5.1 MATLAB中的Java接口471

13.5.2 Java接口程序应用477

13.6本章小结484

参考文献486